DE102005039318A1 - Arrangement for adjusting length of suspension link at vehicle, comprises Watt linkage coupled with link divided into two parts - Google Patents

Arrangement for adjusting length of suspension link at vehicle, comprises Watt linkage coupled with link divided into two parts Download PDF

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Abstract

The suspension link (52) is divided into two parts (52a,52b) accommodated inside a housing (16) and attached to the vehicle body, the wheel carrying component, respectively. The parts (52a,52b) are moved in relation to one another by a control element. The element is designed as a Watt linkage (64,66), a combination of a pinion and a toothed rack, or a toggle drive. It is equipped with a servo motor (54) acting on the parts of the suspension link (52a,52b) with a worm gear (58).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers einer Radaufhängung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, des Anspruchs 6 und des Anspruchs 9.The The invention relates to a device for variable-length adjustment of a Handlebar of a suspension, especially for Motor vehicles, according to the preamble of claim 1, claim 6 and claim 9.

Aus der gattungsbildenden DE 37 36 229 A1 ist bereits eine Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers bekannt. Hierbei handelt es sich um eine Radaufhängung für ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeuges, bei dem mehrere Querlenker in Abhängigkeit von erfassten Fahrbahnparametern längenveränderlich ausgebildet sind, um z.B. Sturz und Spur des Rades entsprechend verändern bzw. korrigieren zu können. Konkret ist der längenveränderliche Querlenker hier durch eine in einem Führungsgehäuse drehbar und längsverschiebbar gelagerte Schubstange gebildet, wobei die Schubstange über einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde versehen ist, das mit einem Innengewinde eines im Führungsgehäuse verdrehbar und axial unverschiebbar an Drucklagern abgestützten Schneckenrades in Eingriff ist. Der Antrieb des Schneckenrades erfolgt über eine Antriebsschnecke eines im Führungsgehäuse installierten elektrischen Stellmotors. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Potentiometer für einen Spannungsabgriff, dessen Abnehmer durch die Schubstange über ein Verbindungsstück verschiebbar ist.From the generic DE 37 36 229 A1 already a device for variable-length adjustment of a handlebar is known. This is a wheel suspension for a steered wheel of a motor vehicle, in which a plurality of wishbones are formed variable in length depending on detected road parameters, for example, to be able to change or correct fall and track of the wheel accordingly. Specifically, the variable-length wishbone is formed here by a rotatably mounted in a guide housing and longitudinally displaceable push rod, wherein the push rod is provided over part of its length with an external thread which is in engagement with an internal thread of a rotatable and axially non-displaceably supported on thrust bearings in the guide housing worm wheel , The drive of the worm wheel via a drive screw of an installed in the guide housing electrical servomotor. The device further comprises a potentiometer for a voltage tap, the consumer of which is displaceable by the push rod via a connecting piece.

Weiter ist aus der DE 20 2004 001 614 U1 ein Aktor für ein aktives Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges bekannt, dessen erstes Befestigungsauge an einem Aufhängungsteil des Fahrwerks und dessen zweites Befestigungsauge an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann. Der Aktor weist ein Antriebsritzel auf, das über eine Antriebswelle und ein Getriebe mit einem Abtriebsmotor in Verbindung steht. Die Antriebswelle ist durch eine Gelenkwelle oder eine flexible Welle gebildet, um den Antriebsmotor im Abstand vom Aktor an einer geeigneten Stelle im Fahrzeug unterzubringen. Das Antriebsritzel des Aktors greift in zwei Zahnstangen ein, die Teil eines Stößels sind. Die beiden Stößel sind ineinander verschiebbar gelagert, wobei die beiden Stößel jeweils wechselseitig in Aufnahmen des anderen Stößels gleiten. Je nach Drehrichtung des Ritzels können hier die beiden Stößel zusammen- oder auseinandergeschoben werden, so dass das aufhängungsseitige Befestigungsauge und das karosserieseitige Befestigungsauge zueinander in die gewünschte Position verschoben werden können. Um die einmal eingenommene Position des Aktors halten zu können, ist es hier dauerhaft erforderlich, Energie durch den Antriebsmotor aufzunehmen.Further is an actuator for an active chassis of DE 20 2004 001 614 U1 Motor vehicle known, the first mounting eye on a suspension part of the chassis and its second attachment eye to the vehicle body can be attached. The actuator has a drive pinion, which has a Drive shaft and a gearbox with an output motor is in communication. The drive shaft is a cardan shaft or a flexible Shaft formed to the drive motor at a distance from the actuator to a suitable place in the vehicle to accommodate. The drive pinion of the actuator engages in two racks, which are part of a plunger. The two pestles are stored mutually displaceable, wherein the two plungers each mutually glide in recordings of the other plunger. Depending on the direction of rotation of the pinion, the two tappets can be combined here. or be pushed apart, so that the suspension-side attachment eye and the body-side attachment eye moved to each other in the desired position can be. To be able to hold the once assumed position of the actuator, it is Here permanently required to absorb energy through the drive motor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers bzw. einer Spurstange vorzuschlagen, die neben einer schnellen und präzisen Verstellbarkeit eine besonders steife Abstützung bzw. Radführung sicherstellt.task The invention is an apparatus for variable-length adjustment of a Handlebar or a tie rod to propose, in addition to a fast and precise Adjustability ensures a particularly stiff support or wheel guidance.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 6 sowie den Merkmalen des Anspruchs 9.These Task is solved with the features of claim 1, claim 6 and the features of claim 9.

Gemäß Anspruch 1 ist der Aktor durch ein Watt'sches Gestänge gebildet, das über mit einem Schwinghebel gekoppelte Hebel mit den Lenkerabschnitten zu deren Verstellung gekoppelt ist.According to claim 1 is the actor through a Watt's linkage formed that over with a rocker lever coupled lever with the handlebar sections coupled to their adjustment.

Vorteilhaft können mit einem derartigen Watt'schen Gestänge über die Drehwinkellage und die wirksame Länge des Zwischenhebels gewünschte Übersetzungsverhältnisse so vorgegeben werden, dass eine schnelle, robuste Verstellbarkeit erreicht wird. So resultiert hier aus einer gleichförmigen Antriebsbewegung im Gegensatz zu einem linear arbeitenden Steller eine „sinusförmige" Abtriebsbewegung, welche sehr gut für die Arbeitsbereiche große Kräfte/kleine Wege einerseits bzw. kleine Kräfte/große Wege andererseits nutzbar sind. Das bedeutet, dass sich hiermit verschiedene Arbeitsbereiche bezüglich des Stellweges einfach realisieren lassen. So haben geringe Verdrehwinkel eine große Längenänderung zur Folge, wobei die Zunahme der Lenkerlänge mit zunehmendem Verdrehwinkel „flacher" wird. Damit lassen sich kurze Stellwege sehr schnell einstellen, große Stellwege können dagegen mit geringerer Dynamik eingestellt werden. Mit dem von einem vorzugsweise elektrischen Stellmotor als Antriebsmotor aufzuwendenden Drehmoment verhält es sich wie folgt: Bei kleinen Winkeln werden große Stellmomente benötigt, während bei großen Winkeln kleine Stellmomente benötigt werden. Damit eignet sich dieser erfindungsgemäße Aufbau beispielsweise sehr gut als Aktor für eine Hinterachslenkung, da bei fahrdynamischen Eingriffen der Lenkung die benötigten Auslenkungen und die Rückstellmomente aus der Lenkung sehr gering sind, die Stellgeschwindigkeit jedoch hoch sein muss. Ebenso ergeben sich hier Vorteile in Verbindung mit dem Parkieren, wo bei geringen Lenkungseingriffen große Stellwege benötigt werden.Advantageous can with such a Watt's Linkage over the Angular position and the effective length of the intermediate lever desired ratios be specified so that a fast, robust adjustability is reached. This results in a uniform drive movement in contrast to a linear actuator, a "sinusoidal" output movement, which is very good for the work areas large forces / small Ways on the one hand and small forces / big ways on the other hand are usable. This means that this is different Work areas regarding of the travel can be realized easily. So have low twist angle a big change in length result, with the increase in the length of the handlebars with increasing twist angle "flat" short travel ranges set very fast, large travel ranges can on the other hand be adjusted with less dynamics. With that of one preferably expended electric servomotor as a drive motor Torque behaves it as follows: At small angles, large actuating torques are required, while at huge Angles need small control moments become. Thus, this construction according to the invention is very suitable, for example good as an actor for a rear axle steering, as in dynamic driving the steering The necessities Deflections and the restoring moments the steering are very low, the speed but high have to be. Likewise, there are advantages in connection with the Park, where at low steering interventions large travel ranges needed become.

Gemäß einer vorteilhaften konkreten Ausgestaltung weist der Aktor einen Stellmotor auf, dessen Antriebsspindel über ein selbsthemmendes Getriebe auf die Lenkerabschnitte wirkt, wobei das selbsthemmende Getriebe bevorzugt ein Schneckentrieb mit einer Schnecke auf der Antriebsspindel und einem Schneckenrad ist. Auch ein Schraubentrieb könnte grundsätzlich verwendet werden.According to one advantageous specific embodiment, the actuator has a servomotor on, whose drive spindle over a self-locking gear acts on the handlebar sections, wherein the self-locking gear preferably a worm gear with a Worm on the drive spindle and a worm wheel is. Also a screw drive could basically be used become.

Ein Vorteil dieses Aufbaus ist, dass das Schneckengetriebe des Aktors selbst Hemmungseigenschaften aufweist, so dass keine zusätzliche Energie aus dem Antriebs- bzw. Stellmotor erforderlich ist bzw. auch keine zusätzliche Bremseinrichtung vorgesehen sein muss, um den Aktor in seiner aktuellen Lage zu halten. Des weiteren lassen sich über das Übersetzungsverhältnis des Schneckenradgetriebes die Vorschubgeschwindigkeit und Stellkräfte des Aktors optimal auf die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Motors abstimmen.One Advantage of this construction is that the worm gear of the actuator itself has inhibitory properties, so no additional Energy from the drive or servomotor is required or no additional Brake device must be provided to the actuator in its current Able to hold. Furthermore, can be about the ratio of the Worm gear transmission, the feed rate and actuating forces of the Actuator optimally to the speed-torque curve of the motor vote.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind sowohl die beiden Lenkerabschnitte in einem diese und das Watt'sche Gestänge aufnehmenden Gehäuse verschiebbar geführt und/oder gelagert. Der Stellmotor selbst ist hier für einen kompakten Aufbau am Gehäuse angeordnet und mit der die Schnecke aufweisenden Antriebsspindel in den Gehäuseinnenraum geführt, die dort mit dem Schneckenrad des Schwingenhebels kämmt. Die Antriebsspindel kann auch mit ihrem freien Ende gehäuseseitig nochmals gelagert sein, wodurch sich besonders stabile Verhältnisse ergeben.According to one preferred embodiment are both the two handlebar sections in one of these and Watt's linkage receiving housing slidably guided and / or stored. The servomotor itself is here for one compact design on the housing arranged and with the screw having the drive spindle in the housing interior guided, which meshes there with the worm wheel of the rocker arm. The Drive spindle can also with its free end on the housing side be stored again, resulting in particularly stable conditions result.

Insgesamt können mit einer derartigen erfindungsgemäßen Lösung somit die physikalischen Größen Kraft, Weg, Zeit und damit Verstellgeschwindigkeit und Leistung sehr gut in der geforderten Weise eingestellt werden.All in all can with such a solution according to the invention thus the physical quantities force, Way, time and thus adjustment speed and performance very well be set in the required manner.

Gemäß Anspruch 6 kann gemäß einer weiteren Erfindungsvariante am Schneckenrad koaxial ein Zahnritzel angeordnet sein, wobei das Zahnritzel mit an den Lenkerabschnitten angeordneten Zahnstangenabschnitten in Eingriff ist, wobei die Zahnstangenabschnitte in etwa achsparallel ausgerichtet beiderseits des Zahnritzels positioniert sind. Das Zahnritzel ist somit über das Schneckenrad selbsthemmend gehalten und sichert somit eine besonders steife Abstützung jeglicher im Fahrbetrieb auftretender Reaktionskräfte. Durch die Anordnung von zwei Zahnstangen an einem Ritzel ergibt sich weiter eine große Übersetzung zwischen Drehwinkel und Längenänderung des Lenkers, so dass bei geringem Bauraum relativ große Hübe möglich sind.According to claim 6 can according to a another variant of the invention on the worm wheel coaxially a pinion be arranged, wherein the pinion with at the handlebar sections arranged rack portions is engaged, wherein the rack sections Positioned approximately paraxially aligned on both sides of the pinion are. The pinion is thus over the worm wheel held self-locking and thus secures a special stiff support any reaction forces occurring during driving. By the arrangement of two racks on a pinion continues a great translation between angle of rotation and change in length the handlebar, so that in a small space relatively large strokes are possible.

Ferner können die Zahnstangenabschnitte durch im Gehäuse geführte Führungsmittel spielfrei zum Zahnritzel gehalten sein. Dies können wie bei Zahnstangenlenkgetrieben bekannt federnd vorgespannte Druckstücke sein; bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass die Führungsmittel im Gehäuse drehbar gelagerte Stützrollen sind, die an den vorzugsweise rotationssymmetrischen Rücken der Zahnstangenabschnitte entsprechend anlaufen.Further can the rack sections by guided in the housing guide means backlash for Held pinion. This can as known with rack and pinion steering units be resiliently biased pressure pieces; However, it is preferably proposed that the guide means rotatable in the housing mounted support rollers are, to the preferably rotationally symmetrical back of the rack sections start accordingly.

Gemäß Anspruch 9 kann der Aktor über nach dem Kniehebelprinzip angeordnete Hebel mit den Lenkerabschnitten zu deren Verstellung gekoppelt sein. Auch hier resultiert somit aus einer gleichförmigen Antriebsbewegung heraus wiederum eine „sinusförmige" Abtriebsbewegung, welche wiederum sehr gut für die bereits zuvor mit der ersten Erfindungsvariante beschriebenen Arbeitsbereiche große Kräfte/kleine Wege einerseits sowie kleine Kräfte/große Wege andererseits nutzbar sind, so dass auch hier wiederum die physikalischen Größen Kraft Weg, Zeit und damit die Verstellgeschwindigkeit und Leistung optimal eingestellt werden können.According to claim 9, the actuator can over the toggle lever arranged lever with the handlebar sections be coupled to their adjustment. Here, too, results from a uniform Drive movement out again, a "sinusoidal" output movement, which in turn very good for those already described above with the first variant of the invention Work areas large forces / small Ways on the one hand and small forces / big ways on the other hand, so that here again the physical Sizes force way, Time and thus the adjustment speed and performance optimal can be adjusted.

In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform hierzu kann das selbsthemmende Getriebe ein Schraubentrieb sein, mit einer schraubenförmigen Antriebsspindel und einer auf die Hebel wirkenden Schraubenmutter. Der Stellmotor kann hier, wie auch bei den zuvor erläuterten Varianten, ein elektrischer Antriebsmotor sein.In a first advantageous embodiment For this purpose, the self-locking gear can be a screw drive, with a helical drive spindle and a nut acting on the levers. The servomotor can here, as well as in the previously discussed variants, an electric drive motor be.

Alternativ dazu kann der nach dem Kniehebelprinzip arbeitende Aktor aber auch durch eine hydraulische Stelleinrichtung gebildet sein. Dabei kann nach einer bevorzugten Ausführung der Stellkolben des Stellmotors bei nichtaktivierter Verstellung hydraulisch gesperrt sein. Dies kann beispielsweise mittels eines Steuerventils bzw. Wegeventils mit geschlossener Mitte erreicht werden, welches nur bei Stellbewegungen die Hydraulikkammern beiderseits des Stellkolbens alternierend mit einer Druckmittelquelle und einem Rücklauf verbinden und ansonsten die Verbindungen sperrt. Derartige Steuerventile an sich sind bekannt, z.B. für hydrostatische Lenkvorrichtungen.alternative But this can also be done by the actuator operating on the toggle lever principle be formed by a hydraulic adjusting device. It can after a preferred embodiment the actuating piston of the servomotor with non-activated adjustment be hydraulically locked. This can be done for example by means of a Control valve or directional valve with closed center reached be, which only in adjusting movements, the hydraulic chambers on both sides of the Control piston alternately with a pressure medium source and a returns connect and otherwise disable the connections. Such control valves are known per se, e.g. For hydrostatic steering devices.

Weiter kann an zumindest einem der Lenkerabschnitte und/oder dem zugeordneten Gehäuseteil ein Meßsystem, insbesondere ein Wegmeßsystem zur Erfassung der aktuellen Lenkerlänge vorgesehen sein, um z.B. bei aktiver Fahrwerkregelung eine Rückkopplungssteuerung zu ermöglichen.Further can on at least one of the handlebar sections and / or the associated Housing part measuring system in particular a measuring system for Recording the current handlebar length be provided to e.g. with active suspension control a feedback control to enable.

Des weiteren ist eine sogenannte Rückfallmöglichkeit bei Ausfall des Systems vorteilhaft. Mit einem derartigen Rückfallsystem kann beispielsweise bei einem Systemfehler der Aktor in seine Nulllage gefahren werden, in der seine Länge der Länge des konventionellen, starren Lenkers entspricht, und dort blockiert werden, so dass der Zustand der konventionellen Radaufhängung wieder hergestellt ist.Of Another is a so-called relapse option advantageous in case of failure of the system. With such a relapse system For example, in the event of a system error, the actuator can be moved to its zero position in which its length the length the conventional, rigid handlebars, and blocked there so that the state of the conventional suspension again is made.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:Several embodiments The invention are explained in more detail below with further details. The schematic drawing shows in:

1 eine Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit einem hydraulischen Stellmotor und an den Lenkerabschnitten nach dem Kniehebelprinzip angreifenden Hebeln; 1 a device for variable-length adjustment of a handlebar of a suspension for motor vehicles, with a hydraulic servomotor and to the handlebars sections after the Toggle lever attacking levers;

2 eine zur 1 alternative Vorrichtung, mit einem elektrischen Stellmotor, einem Schneckentrieb und entsprechend einem Watt'schen Gestänge an den Lenkerabschnitten angreifenden Hebeln; 2 one to 1 alternative device, with an electric servomotor, a worm drive and corresponding to a Watt's linkage on the handlebar sections engaging levers;

3 eine weitere, zur 1 und 2 alternative Vorrichtung, mit einem elektrischen Stellmotor, einem Schneckentrieb und einem Zahnritzel, das mit Zahnstangenabschnitten auf den Lenkerabschnitten zusammenwirkt; 3 another, to 1 and 2 alternative device, comprising an electric servomotor, a worm drive and a pinion, which cooperates with rack sections on the handlebar sections;

4 einen Querschnitt gemäß Linie IV - IV der 3 durch die Zahnstangenabschnitte im Bereich des Zahnritzels und des Schneckenrades des Schneckentriebes; und 4 a cross section according to line IV - IV of 3 through the rack sections in the area of the pinion and the worm wheel of the worm drive; and

5 eine zur 1 abgewandelte Vorrichtung mit einem Schraubentrieb zur längenveränderlichen Verstellung des Lenkers. 5 one to 1 modified device with a screw drive for variable length adjustment of the handlebar.

In der 1 ist grob schematisch eine erste Vorrichtung 10 zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers 12 einer nicht dargestellten Radaufhängung für Kraftfahrzeuge dargestellt. Der Lenker 12 (oder eine entsprechende Spurstange bei gelenkten Rädern des Kraftfahrzeuges) kann Teil eines aktiven Fahrwerks mit fahrdynamisch abhängiger Verstellung z.B. des Radsturzes und/oder der Spur des Rades oder anderer fahrdynamischer Parameter sein.In the 1 is roughly schematically a first device 10 for adjusting the length of a handlebar 12 a suspension, not shown for motor vehicles. The driver 12 (Or a corresponding tie rod in steered wheels of the motor vehicle) may be part of an active chassis with driving dynamics dependent adjustment eg of the camber and / or the track of the wheel or other driving dynamics parameters.

Der Lenker 12 ist an seinen Enden über entsprechende Gelenke (allgemein mit 14 bezeichnet) z.B. am Radträger der Radaufhängung und am Aufbau (oder an einem Hilfsrahmen) des Kraftfahrzeuges angelenkt und dient als Radführungsmittel definierter Länge zwischen dessen Gelenkpunkten.The driver 12 is at its ends via appropriate joints (in general with 14 referred to) articulated eg on the wheel of the suspension and on the body (or on an auxiliary frame) of the motor vehicle and serves as a Radführungsmittel defined length between the hinge points.

Der stangenförmige Lenker 12 ist in zwei Lenkerabschnitte 12a, 12b unterteilt, die in einem die Lenkerabschnitte 12a, 12b umgebenden, allseits geschlossenem Gehäuse 16 über Gleitlager 18 verschiebbar geführt sind. Im Bereich der Gleitlager 18 ist das Gehäuse 16 über Schutzmanschetten 20 nach außen abgedichtet.The rod-shaped handlebar 12 is in two handlebar sections 12a . 12b Divided into one the handlebar sections 12a . 12b surrounding, all around closed housing 16 via plain bearings 18 are guided displaceably. In the field of plain bearings 18 is the case 16 over protective cuffs 20 sealed to the outside.

An das Gehäuse 16 ist ein hydraulischer Stellmotor 22 angebaut, in dessen Gehäuse 24 ein Stellkolben 26 in einer Verstellrichtung quer zur gemeinsamen Längsachse der Lenkerabschnitte 12a, 12b geführt ist. Der Stellkolben 26 un terteilt das Gehäuse 24 in zwei Hydraulikkammern 24a, 24b, die über flexible Leitungen 28 mit einem Steuerventil 30 verbunden sind.To the case 16 is a hydraulic actuator 22 grown in its housing 24 an actuator piston 26 in an adjustment direction transverse to the common longitudinal axis of the handlebar sections 12a . 12b is guided. The adjusting piston 26 Un distributes the housing 24 in two hydraulic chambers 24a . 24b that have flexible lines 28 with a control valve 30 are connected.

Über das elektrisch betätigte Steuerventil 30 können die Hydraulikkammern 24a, 24b alternierend mit einer Druckmittelquelle oder einem drucklosen Rücklauf verbunden werden. In der nicht aktivierten Stellung (Mitte) des Steuerventils 30 sind beide Hydraulikkammern hydraulisch gesperrt.Via the electrically operated control valve 30 can the hydraulic chambers 24a . 24b be connected alternately with a pressure medium source or a non-pressurized return. In the non-activated position (center) of the control valve 30 Both hydraulic chambers are hydraulically locked.

Der Stellkolben 26 ist fest mit einer in dem Gehäuse 24 des Stellmotors 22 verschiebbar geführten Stellstange 32 verbunden, an der zwei nach dem Kniehebelprinzip gepfeilt zueinander angeordnete Hebel 34, 36 über eine Lagerung 38 angelenkt sind.The adjusting piston 26 is stuck with one in the case 24 of the servomotor 22 slidably guided control rod 32 connected, at the two to the toggle principle swept each other arranged lever 34 . 36 about a storage 38 are articulated.

Die Hebel 34, 36 sind mit definierter Winkelstellung und Länge andererseits an den im Gehäuse 16 liegenden Enden der Lenkerabschnitte 12a, 12b über Schwenklagerungen 40 angelenkt.The levers 34 . 36 are with defined angular position and length on the other hand to the housing 16 lying ends of the handlebar sections 12a . 12b via pivot bearings 40 hinged.

Im Gehäuse 16 oder an anderer Stelle ist ferner zumindest eine Wegmesseinrichtung 42, z.B. mit einer Messspule und einem Magnetsensor, vorgesehen, um die aktuelle Längeneinstellung des Lenkers über eine Rückkopplungssteuerung an ein nicht dargestelltes, elektronisches Steuergerät zu leiten.In the case 16 or elsewhere is at least one path measuring device 42 , For example, with a measuring coil and a magnetic sensor provided to direct the current length adjustment of the handlebar via a feedback control to an unillustrated electronic control unit.

Wie aus der 1 ersichtlich ist, kann durch entsprechende hydraulische Beaufschlagung des Stellkolbens 26 der Stellkolben 26 nach oben verschoben werden und damit die Länge des Lenkers 12 verändern. Dabei werden über die Stellstange 32 die Hebel 34, 36 unter Verringerung der dargestellten Pfeilung verschwenkt und verschieben die Lenkerabschnitte 12a, 12b relativ zum Gehäuse 16 entsprechend nach außen. Mit abnehmender Pfeilung der Hebel 34, 36 nimmt auch das Übersetzungsverhältnis zwischen Stellkolben 26 und Lenkerabschnitten 12a, 12b sinusförmig ab, wobei konstruktiv ein Nulldurchgang (Hebel 34, 36 ohne Pfeilung) vermieden werden sollte.Like from the 1 can be seen, by appropriate hydraulic loading of the actuating piston 26 the actuator piston 26 be moved upwards and thus the length of the handlebar 12 change. It will be about the control rod 32 the levers 34 . 36 while reducing the arrow shown pivoted and move the handlebar sections 12a . 12b relative to the housing 16 according to the outside. With decreasing sweep the lever 34 . 36 also takes the gear ratio between actuator piston 26 and handlebar sections 12a . 12b sinusoidally, whereby constructively a zero crossing (lever 34 . 36 without sweeping) should be avoided.

In der 2 ist eine alternative Vorrichtung 50 zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers 52 dargestellt, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen nur die wesentlichen Unterschiede zur 1 erläutert sind. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the 2 is an alternative device 50 for adjusting the length of a handlebar 52 shown to avoid repetition, only the essential differences to 1 are explained. Functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

An das die Lenkerabschnitte 52a, 52b umgebende Gehäuse 16 ist ein elektrischer Stellmotor 54 angebaut, dessen mit einer Schnecke versehene Antriebsspindel 56 mit einem in dem Gehäuse 16 drehbar gelagerten Schneckenrad 58 einen selbsthemmenden Schneckentrieb bildet. Die sich quer zur Längsachse des Lenkers 52 erstreckende Antriebsspindel 56 ist in dem Stellmotor 54 (nicht ersichtlich) und zusätzlich in dem Gehäuse 16 bei 60 drehbar gelagert.At the handlebar sections 52a . 52b surrounding housing 16 is an electric servomotor 54 cultivated, which provided with a screw drive spindle 56 with one in the case 16 rotatably mounted worm wheel 58 forms a self-locking worm drive. The transverse to the longitudinal axis of the handlebar 52 extending drive spindle 56 is in the servomotor 54 (not shown) and additionally in the housing 16 at 60 rotatably mounted.

Das Schneckenrad 58 ist fest mit einem Zwischenhebel 62 verbunden, an dem nach Art eines Watt'schen Gestänges zwei Hebel 64, 66 über Schwenklager 68 angelenkt sind.The worm wheel 58 is fixed with an intermediate lever 62 connected, on the manner of a Watt's linkage two levers 64 . 66 via pivot bearings 68 are articulated.

Dabei ist der Zwischenhebel 62 etwa parallel zur Antriebsspindel 56 bzw. quer zur Längsachse des Lenkers 52 ausgerichtet, während die Hebel 64, 66 parallel zueinander und schräg zur Längsachse des Lenkers 52 verlaufen und an ihren entgegengesetzten Enden über Schwenklager 70 an den im Gehäuse 16 über die Gleitlager 18 verschiebbar geführten Lenkerabschnitten 52a, 52b angelenkt sind.Here is the intermediate lever 62 approximately parallel to the drive spindle 56 or transverse to the longitudinal axis of the handlebar 52 aligned while the levers 64 . 66 parallel to each other and obliquely to the longitudinal axis of the handlebar 52 run and at their opposite ends via pivot bearings 70 to the in the housing 16 over the plain bearings 18 slidably guided handlebar sections 52a . 52b are articulated.

Durch entsprechende Ansteuerung des elektrischen Stellmotors 54 wird die Antriebsspindel 56 in der einen oder anderen Drehrichtung verdreht, wobei das Schneckenrad 58 entsprechend verdreht wird. Dies führt zu einem Mitverdrehen des zweiarmigen Zwischenhebels 62, der dementsprechend über die Hebel 64, 66 die Lenkerabschnitte 52a, 52b aus dem Gehäuse 16 nach außen oder umgekehrt verschiebt. Mit der Änderung der Winkelstellung zwischen den Hebeln 64, 66 relativ zum Zwischenhebel 62 ändert sich wiederum das Übersetzungsverhältnis des Abtriebs insgesamt auf die Lenkerabschnitte 52a, 52b.By appropriate control of the electric servomotor 54 becomes the drive spindle 56 twisted in one direction or the other, with the worm wheel 58 is rotated accordingly. This leads to a co-rotation of the two-armed intermediate lever 62 that accordingly over the levers 64 . 66 the handlebar sections 52a . 52b out of the case 16 moves outwards or vice versa. With the change of the angular position between the levers 64 . 66 relative to the intermediate lever 62 In turn, the transmission ratio of the output changes in total to the handlebar sections 52a . 52b ,

Die 3 und 4 zeigen eine weitere, alternative Ausführung der Erfindung mit einer Vorrichtung 72 zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers 74.The 3 and 4 show a further alternative embodiment of the invention with a device 72 for adjusting the length of a handlebar 74 ,

Der Lenker 74 ist wiederum in Lenkerabschnitte 74a, 74b unterteilt, die über Gelenke 14 mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges und einem Radträger der Radaufhängung verbunden sind.The driver 74 is again in handlebar sections 74a . 74b divided, over joints 14 are connected to the structure of the motor vehicle and a wheel of the suspension.

Die Lenkerabschnitte 74a, 74b sind in einem diese umgebenden Gehäuse 76 achsparallel zueinander verschiebbar angeordnet, wobei deren einander zugewandte Zahnstangenabschnitte 78 mit einem im Gehäuse 76 über Gleitlager 82 drehbar gelagerten Zahnritzel 80 kämmen. An der jeweils den Zahnstangenabschnitten 78 diametral gegenüber liegenden, rotationssymmetrischen Umfangsfläche der Lenkerabschnitte 74a, 74b laufen drehbar im Gehäuse 76 über Gleitlager 84 gelagerte Stützrollen 86 an, die die Zahnstangenabschnitte 78 spielfrei mit dem Zahnritzel 80 in Eingriff halten. Wie aus 4 ersichtlich ist, sind die Stützrollen 86 im Querschnitt gesehen konkav ausgeführt bzw. an die Querschnittsform der Lenkerabschnitte 74a, 74b angepasst.The handlebar sections 74a . 74b are in a surrounding housing 76 arranged axially parallel to each other displaceable, wherein the mutually facing rack sections 78 with one in the case 76 via plain bearings 82 rotatably mounted pinion 80 comb. At each of the rack sections 78 diametrically opposite, rotationally symmetrical peripheral surface of the handlebar sections 74a . 74b run rotatably in the housing 76 via plain bearings 84 mounted support rollers 86 on, which are the rack sections 78 play free with the pinion 80 keep in touch. How out 4 it can be seen, are the support rollers 86 Seen in cross-section concave or to the cross-sectional shape of the handlebar sections 74a . 74b customized.

Das Zahnritzel 80 ist fest mit einem unmittelbar benachbarten Schneckenrad 88 verbunden, das mit einer quer zu den Lenkerabschnitten 74a, 74b verlaufenden Antriebsspindel 90 mit einer entsprechend eingearbeiteten Schnecke zusammenwirkt. Die Antriebsspindel 90 ist Teil eines elektrischen Stellmotors 92, dessen Gehäuse 92a an das Gehäuse 76 angebaut ist. Die Antriebsspindel 90 ist im Gehäuse 92a des Stellmotors 92 und im Gehäuse 76 über nicht dargestellte Lager (Gleit- oder Wälzlager) drehbar gelagert. Der Schneckentrieb 88, 90 ist wiederum selbsthemmend ausgelegt, so dass auf die Lenkerabschnitte 74a, 74b wirkende Reaktionskräfte keine unerwünschte Eigenbewegung in der Verstellvorrichtung 72 bewirken können.The pinion 80 is fixed with an immediately adjacent worm wheel 88 connected, with a transverse to the handlebar sections 74a . 74b extending drive spindle 90 interacts with a correspondingly incorporated screw. The drive spindle 90 is part of an electric servomotor 92 whose case 92a to the housing 76 is grown. The drive spindle 90 is in the case 92a of the servomotor 92 and in the case 76 not shown bearing (plain or roller bearings) rotatably mounted. The worm drive 88 . 90 is again designed self-locking, so that on the handlebar sections 74a . 74b acting reaction forces no unwanted self-motion in the adjustment 72 can effect.

Durch Ansteuerung des elektrischen Stellmotors 92 in der einen oder anderen Drehrichtung wird das Schneckenrad 88 und konform mit diesem das Zahnritzel 80 verdreht, wobei die Lenkerabschnitte 74a, 74b über die Zahnstangenabschnitte 78 entsprechend verschoben werden und damit die wirksame Länge des Lenkers, die sich jeweils durch die Gelenkpunkte der Gelenke 14 bestimmt, verändert wird. Das Übersetzungsverhältnis der Vorrichtung 76 insgesamt ist hier konstant bzw. linear.By controlling the electric servomotor 92 in one or the other direction of rotation is the worm wheel 88 and compliant with this the pinion 80 twisted, with the handlebar sections 74a . 74b over the rack sections 78 be moved accordingly, and thus the effective length of the handlebar, which is determined by the hinge points of the joints 14 determined, changed. The gear ratio of the device 76 Overall, here is constant or linear.

Die 5 schließlich zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung 10 gemäß 1, wobei funktionell gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert sind.The 5 Finally, a modification of the device is shown 10 according to 1 , wherein functionally identical parts are provided with the same reference numerals and are not explained again.

Abweichend zur 1 ist an das Gehäuse 16 ein elektrischer Stellmotor 94 angebaut, mit einer quer zur Lenkerlängsachse verlaufenden, schraubenförmigen Antriebsspindel 96, die mit einer Schraubenmutter 98 zur Erzielung eines Schraubentriebs zusammenwirkt. Die Schraubenmutter 98 ist unverdrehbar im Gehäuse 16 geführt. Ferner ist die Antriebsspindel 96 im Stellmotor 94 und im Gehäuse 16 verdrehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert.Deviating from 1 is to the case 16 an electric servomotor 94 mounted, with a transversely extending to the handlebar longitudinal axis, helical drive spindle 96 that with a nut 98 cooperates to achieve a screw drive. The nut 98 is not rotatable in the housing 16 guided. Furthermore, the drive spindle 96 in the servomotor 94 and in the case 16 rotatable, but axially immovable stored.

An der Schraubenmutter 98 sind beiderseits die Hebel 34, 36 über Bolzengelenke 100 angelenkt, die im übrigen wie zur 1 beschrieben nach dem Kniehebelprinzip angeordnet und ausgelegt sind.At the nut 98 are on both sides the levers 34 . 36 about pin joints 100 articulated, which in the rest like the 1 described arranged and designed according to the toggle lever principle.

Durch Ansteuern des Stellmotors 94 in der einen oder anderen Drehrichtung wird die Schraubenmutter 98 entlang der Antriebsspindel 96 verlagert, wobei die Hebel 34, 36 und über diese die Lenkerabschnitte 12a, 12b wie vorbeschrieben zur Längenänderung des Lenkers 12 verschoben werden. Der Schraubentrieb 96, 98 ist wiederum selbsthemmend ausgelegt.By controlling the servomotor 94 in one or the other direction of rotation is the nut 98 along the drive spindle 96 shifted, with the lever 34 . 36 and over this the handlebar sections 12a . 12b as previously described for length change of the handlebar 12 be moved. The screw drive 96 . 98 again designed to be self-locking.

Die beschriebenen Gehäuse 16, 76 sind bevorzugt aus Leichtmetall und zur Montage der Getriebeteile und Hebel zweiteilig mit einem Deckel oder einer halbschalenförmigen Teilung entlang der Lagerstellen 18 ausgeführt. Während die Getriebeteile und Lenkerabschnitte bevorzugt aus Stahl gefertigt sind, können beispielsweise weniger stark belastete Elemente, z.B. die Stützrollen 86 aus höherfestem Kunststoff hergestellt sein.The described housing 16 . 76 are preferably made of light metal and for mounting the gear parts and lever in two parts with a lid or a half-shell-shaped division along the bearings 18 executed. While the gear parts and handlebar sections are preferably made of steel, for example, less heavily loaded elements, such as the support rollers 86 be made of higher strength plastic.

Claims (15)

Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen wenigstens eines Lenkers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, wobei der wenigstens eine Lenker in zwei Lenkerabschnitte unterteilt ist, die mittels eines Aktors relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor durch ein Watt'sches Gestänge gebildet ist, das über mit einem Schwingenhebel (62) gekoppelte Hebel (64, 66) mit den Lenkerabschnitten (52a, 52b) zu deren Verstellung gekoppelt ist.Device for variable-length adjustment of at least one link of a suspension for motor vehicles, wherein the at least one link is divided into two link sections, which with Tels an actuator relative to each other are displaced, characterized in that the actuator is formed by a Watt'sches linkage, the about with a rocker arm ( 62 ) coupled levers ( 64 . 66 ) with the handlebar sections ( 52a . 52b ) is coupled to their adjustment. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor einen vorzugsweise elektrischen Stellmotor (54) aufweist, dessen Antriebsspindel über ein selbsthemmendes Getriebe (56, 58) auf die Lenkerabschnitte (52a, 52b) wirkt, wobei das selbsthemmende Getriebe bevorzugt ein Schneckentrieb mit einer Schnecke auf der Antriebsspindel (56; 90) und einem Schneckenrad (58; 88) ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the actuator is a preferably electric servomotor ( 54 ), whose drive spindle via a self-locking gear ( 56 . 58 ) on the handlebar sections ( 52a . 52b ), wherein the self-locking gear preferably a worm drive with a screw on the drive spindle ( 56 ; 90 ) and a worm wheel ( 58 ; 88 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (58) über an den Lenkerabschnitten (52a, 52b) und dem Schneckenrad (58) angelenkte Hebel (64, 66) die Lenkerabschnitte (52a, 52b) betätigt, wobei die Hebel (64, 66) an dem am Schneckenrad (58) angeordneten und einen Zwischenhebel (62) ausbildenden Schwingenhebel sowie an dem jeweils zugeordneten Lenkerabschnitt (52a, 52b) angelenkt sind.Apparatus according to claim 2, characterized in that the worm wheel ( 58 ) over at the handlebar sections ( 52a . 52b ) and the worm wheel ( 58 ) hinged levers ( 64 . 66 ) the handlebar sections ( 52a . 52b ), the levers ( 64 . 66 ) on the worm wheel ( 58 ) and an intermediate lever ( 62 ) forming the rocker arm and at the respectively associated link section ( 52a . 52b ) are articulated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lenkerabschnitte (52a, 52b) in einem diese und das Watt'sche Gestänge (62, 64, 66) aufnehmenden Gehäuse (16) verschiebbar geführt und/oder gelagert sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two link sections ( 52a . 52b ) in one of these and the Watt's linkage ( 62 . 64 . 66 ) receiving housing ( 16 ) are displaceably guided and / or stored. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (54) am Gehäuse (16) angeordnet ist und mit der die Schnecke aufweisenden Antriebsspindel (56) in den Gehäuseinnenraum geführt ist, die dort mit dem Schneckenrad (58) des Schwingenhebels (62) kämmt.Apparatus according to claim 4, characterized in that the servomotor ( 54 ) on the housing ( 16 ) is arranged and with the screw having the drive spindle ( 56 ) is guided in the housing interior, which there with the worm wheel ( 58 ) of the rocker arm ( 62 ) combs. Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, wobei der Lenker in zwei Lenkerabschnitte unterteilt ist, die mittels eines Aktors relativ zueinander verschiebbar sind, wobei der Aktor einen Stellmotor aufweist, dessen Antriebsspindel über ein selbsthemmendes Getriebe auf die Lenkerabschnitte wirkt, und wobei das selbsthemmende Getriebe ein Schneckentrieb mit einer Schnecke auf der Antriebsspindel und einem Schneckenrad ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Schneckenrad (88) koaxial ein Zahnritzel (80) angeordnet ist, das mit an den Lenkerabschnitten (74a, 74b) angeordneten Zahnstangenabschnitten (78) in Eingriff ist, wobei die Zahnstangenabschnitte (78) in etwa achsparallel ausgerichtet beiderseits des Zahnritzels (80) positioniert sind.Device for variable-length adjustment of a handlebar of a suspension for motor vehicles, wherein the handlebar is divided into two handlebar sections which are displaceable relative to each other by means of an actuator, wherein the actuator has a servomotor, the drive spindle acts via a self-locking gear on the handlebar sections, and wherein the self-locking gear is a worm drive with a worm on the drive spindle and a worm wheel, characterized in that on the worm wheel ( 88 ) coaxially a pinion ( 80 ), which is connected to the handlebar sections ( 74a . 74b ) arranged rack sections ( 78 ) is engaged, wherein the rack sections ( 78 ) aligned approximately parallel to the axis on both sides of the pinion ( 80 ) are positioned. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenabschnitte (78) durch in einem Gehäuse (76) geführte Führungsmittel (86) spielfrei zum Zahnritzel (80) gehalten sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that the rack sections ( 78 ) in a housing ( 76 ) guided guide means ( 86 ) backlash to the pinion ( 80 ) are held. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel im Gehäuse (76) drehbar gelagerte Stützrollen (86) sind, die an den Rücken der Zahnstangenabschnitte (78) angreifen.Apparatus according to claim 7, characterized in that the guide means in the housing ( 76 ) rotatably mounted support rollers ( 86 ) are attached to the back of the rack sections ( 78 attack). Vorrichtung zum längenveränderlichen Verstellen eines Lenkers einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, wobei der Lenker in zwei Lenkerabschnitte unterteilt ist, die mittels eines Aktors relativ zueinander verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor über nach dem Kniehebelprinzip angeordnete Hebel (34, 36) mit den Lenkerabschnitten zu deren Verstellung gekoppelt ist.Device for variable-length adjustment of a handlebar of a suspension for motor vehicles, wherein the handlebar is divided into two handlebar sections, which are adjustable relative to each other by means of an actuator, characterized in that the actuator arranged on the toggle lever lever ( 34 . 36 ) is coupled to the handlebar sections for their adjustment. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor einen Stellmotor aufweist, dessen Antriebsspindel über ein selbsthemmendes Getriebe auf die Lenkerabschnitte wirkt, wobei das selbsthemmende Getriebe einen Schraubentrieb umfasst, und dass das selbsthemmende Getriebe ein Schraubentrieb ist, mit einer ein Schraubengewinde aufweisenden Antriebsspindel (96), die mit einer auf die Hebel (34, 36) wirkenden Schraubenmutter (98) so zusammenwirkt, dass die auf die Schraubenmutter (98) wirkende Stellbewegung in eine im wesentlichen senkrecht dazu ausgerichtete Verlagerungsbewegung der Lenkerabschnitte (12a, 12b) in Richtung deren Längsachse führt.Apparatus according to claim 9, characterized in that the actuator comprises a servo motor, the drive spindle acts via a self-locking gear on the handlebar sections, wherein the self-locking gear comprises a screw drive, and that the self-locking gear is a screw drive, having a screw thread having a drive spindle ( 96 ), with one on the levers ( 34 . 36 ) acting nut ( 98 ) cooperates so that the on the nut ( 98 ) acting adjusting movement in a substantially perpendicular thereto aligned displacement movement of the handlebar sections ( 12a . 12b ) leads in the direction of the longitudinal axis. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor eine hydraulische Stelleinrichtung (22), insbesondere ein in einem Hydraulikzylinder geführter Stellkolben (26), aufweist, deren Verlagerung bei nicht aktivierter Stelleinrichtung (22) gesperrt ist, vorzugsweise mittels einer Ventileinrichtung hydraulisch gesperrt ist.Apparatus according to claim 9, characterized in that the actuator is a hydraulic actuator ( 22 ), in particular a guided in a hydraulic cylinder actuator piston ( 26 ), whose displacement in the case of a non-activated actuating device ( 22 ) is locked, preferably hydraulically locked by means of a valve device. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkolben (26) eine Stellstange (32) aufweist, die über Hebel (34, 36) mit den jeweils zugeordneten Lenkerabschnitten (12a, 12b) gekoppelt ist.Apparatus according to claim 11, characterized in that the actuating piston ( 26 ) an adjusting rod ( 32 ), which via levers ( 34 . 36 ) with the respectively associated handlebar sections ( 12a . 12b ) is coupled. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der Lenkerabschnitte (12a, 12b) und/oder dem zugeordneten Gehäuseabschnitt (16) ein Meßsystem (42) zur Erfassung der aktuellen Lenkerlänge vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one of the handlebar sections ( 12a . 12b ) and / or the associated housing section ( 16 ) a measuring system ( 42 ) is provided for detecting the current handlebar length. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor bei bestimmten vorgegebenen Bedingungen in eine insbesondere der Länge eines konventionellen, starren Lenkers entsprechende Grundposition verfahren ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the actuator under certain given conditions in particular length a conventional, rigid handlebar corresponding home position procedure is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker Bestandteil einer Mehrlenker-Hinterachse ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the handlebar is part of a multi-link rear axle is.
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